貴州地方辣椒主要性狀的配合力和遺傳力分析

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(貴州省辣椒研究所，貴州 遵義 563006)

辣椒是貴州重要的蔬菜作物，目前種植面積近33.33萬hm2，產(chǎn)值近150億元，擁有“老干媽”等辣椒加工企業(yè)200余家，產(chǎn)值超過100億元，其中油辣椒產(chǎn)品在國內(nèi)市場的占有率高達(dá)70%。貴州辣椒加工企業(yè)取得如此驕人的成績，主要是因?yàn)橘F州有著非常適宜于加工油制辣椒的地方品種資源。但地方辣椒品種存在著單產(chǎn)較低的問題，也制約了辣椒加工業(yè)的進(jìn)一步擴(kuò)大。為此，加大對地方品種資源的研究，培育新品種，是促進(jìn)貴州辣椒生產(chǎn)持續(xù)健康發(fā)展的重要措施[1-2]。本試驗(yàn)以貴州省農(nóng)業(yè)科學(xué)院辣椒研究所收集保育的地方辣椒資源為材料，對其主要性狀的配合力和遺傳力進(jìn)行研究分析，以期為貴州辣椒的遺傳育種提供參考。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試材料為貴州省辣椒研究所收集保育的貴州地方辣椒材料Z 004、Z 009、Z 044、Z 137、Z 139、Z 024、Z 024、Z 032、Z 094、Z 204。

1.2 試驗(yàn)地點(diǎn)

試驗(yàn)地點(diǎn)在貴州省辣椒研究所品種保育與試驗(yàn)園區(qū)。

表1 親本自交系一般配合力效應(yīng)值

1.3 試驗(yàn)方法

根據(jù)辣椒果形、熟性等性狀特征，對貴州省辣椒研究所收集保育的辣椒地方品種材料進(jìn)行分類。在此基礎(chǔ)上選擇綜合生產(chǎn)性能表現(xiàn)優(yōu)良的不同類型的代表性材料Z 004、Z 009、Z 044、Z 137、Z 139、Z 024、Z 024、Z 032、Z 094、Z 204共10個(gè)，按照不完全雙列雜交方法組配45個(gè)雜交組合。對45個(gè)組合按隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)種植，3個(gè)重復(fù)，小區(qū)面積4 m2，每個(gè)小區(qū)種植3行，每行6穴，共18穴，雙株栽植，株距30 cm，行距60 cm，小區(qū)間設(shè)1 m寬走道，常規(guī)管理，田間調(diào)查株高、始花節(jié)高、單株結(jié)果數(shù)等性狀，收獲后進(jìn)行室內(nèi)考種。

2 結(jié)果與分析

2.1 辣椒親本及其雜交組合主要性狀的配合力表現(xiàn)

2.1.1 辣椒親本主要性狀的配合力表現(xiàn)

親本的一般配合力效應(yīng)值反映了可累加的基因效應(yīng)，由于加性效應(yīng)能遺傳和固定，其大小和正負(fù)表示加性作用的程度和方向，同時(shí)也表現(xiàn)了數(shù)量性狀呈多基因方式傳遞給子代的能力。通過親本一般配合力的測定，可以反映親本的總體特性，用其預(yù)測組配雜交組合的雜種1代表現(xiàn)。

由表1可看出，現(xiàn)蕾至門椒紅熟天數(shù)的一般配合力效應(yīng)值變幅為3.568～10.032，晚熟辣椒的單果重一般配合力為負(fù)值，早熟辣椒單果重一般配合力則較高；側(cè)枝數(shù)的效應(yīng)值變幅為-1.052～1.255，總體上看，側(cè)枝數(shù)與單株結(jié)果數(shù)和單株產(chǎn)量的一般配合力呈正相關(guān)關(guān)系,指形辣椒的側(cè)枝數(shù)一般多于錐形辣椒；株高的效應(yīng)值變幅為-3.789～3.128，始花節(jié)高的效應(yīng)值變幅為-3.731～3.658，株高與始花節(jié)高的一般配合力呈正相關(guān)；果長的效應(yīng)值變幅為-1.425～2.592，總體看，長果形辣椒對增加果長起主導(dǎo)作用,而錐形和圓形辣椒果長的一般配合力均為負(fù)值；果寬的效應(yīng)值變幅為-0.688～0.460，指形辣椒的果寬的一般配合力為負(fù)值，錐形和圓形辣椒對增加果寬起主導(dǎo)作用；單果重的一般配合力效應(yīng)值變幅為-1.845～1.528，總體上看，鮮果重與單株結(jié)果數(shù)的一般配合力呈負(fù)相關(guān)；單株結(jié)果數(shù)的效應(yīng)值變幅為-9.539～11.822，總體看，單株結(jié)果數(shù)與產(chǎn)量的一般配合力呈正相關(guān)。單株產(chǎn)量的一般配合力效應(yīng)值變幅為-23.951～26.149，Z 024、Z 032、Z 094、Z 137、Z 204共5個(gè)材料的配合力效應(yīng)為正值，已是試驗(yàn)地里綜合生產(chǎn)性能較好的自交系，其組配的雜交組合多數(shù)綜合表現(xiàn)較好；單果優(yōu)良種子數(shù)的一般配合力效應(yīng)值變幅為-13.350～25.956，種子千粒重的一般配合力效應(yīng)值變幅為-0.105～0.115，Z 137和Z 024的單果優(yōu)良種子粒數(shù)與種子千粒重的一般配合力效應(yīng)值均為最大，因此，總體上單果優(yōu)良種子數(shù)與種子千粒重的一般配合力呈正相關(guān)。干物質(zhì)含量、維生素C含量和鹽酸不溶性灰分含量的一般配合力效應(yīng)值變幅分別為-3.250～6.331、55.157～42.786、-0.112～0.058，其一般配合力效應(yīng)值最大的材料分別為Z 044、Z 004、Z 009。

2.1.2 辣椒親本雜交組合主要性狀的配合力表現(xiàn)

特殊配合力是指一個(gè)親本在其特定的雜交組合中雜交一代性狀表現(xiàn)與該雙親平均性狀表現(xiàn)的偏差，主要取決于基因的非加性效應(yīng)，是不能遺傳的，其值的大小和正負(fù)表示雜交組合非加性基因的大小和方向。但對于一般配合力高的親本，其獲得強(qiáng)優(yōu)勢雜交組合的機(jī)會(huì)也多。

由表2可看出，10個(gè)親本材料組配45個(gè)組合的特殊配合力效應(yīng)值差異很大，這種差異表現(xiàn)在同一組合的不同性狀和相同性狀的不同組合之間存在很大差異。現(xiàn)蕾至門椒紅熟天數(shù)的特殊配合力效應(yīng)值變幅為-9.100～8.530；側(cè)枝數(shù)的效應(yīng)值變幅為-1.928～1.669；株高的效應(yīng)值變幅為-16.614～10.969;始花節(jié)高的效應(yīng)值變幅為11.415～13.515；果長的效應(yīng)值變幅為-2.920～3.485；果寬的效應(yīng)值變幅為-1.080～2.001；單果重的一般配合力效應(yīng)值變幅為-5.043～10.036；單株結(jié)果數(shù)的效應(yīng)值變幅為-17.693～20.710,單株產(chǎn)量的特殊配合力效應(yīng)值變幅為-39.578～51.798；單果優(yōu)良種子數(shù)的特殊配合力效應(yīng)值變幅為-67.622～79.461;種子千粒重的效應(yīng)值變幅為-0.260～0.296，干物質(zhì)含量、維生素C含量和鹽酸不溶性灰分含量的特殊配合力效應(yīng)值變幅分別為-7.721～14.451、91.900～132.890、-0.417～0.384。單株產(chǎn)量排名前3位的組合為Z 137×Z 204、Z 009×Z 024、Z 139×Z 004。其中Z 137×Z 204多數(shù)性狀的特殊配合力效應(yīng)值為正值，且親本的一般配合力已較高，所以該組合為最佳組合方案。而Z 009×Z 024、Z 139×Z 004中，有一個(gè)親本的一般配合力為負(fù)值，所以不是最理想的組合方案。

表2 親本自交系特殊配合力效應(yīng)值

2.2 辣椒親本主要性狀及后代遺傳能力的表現(xiàn)

廣義遺傳力的大小反映了在總的表型變異中由遺傳原因引起的變異所占比例的大小。由表3可看出，14個(gè)性狀的廣義遺傳力在87.67%～99.91%之間，廣義遺傳力均大于50%，說明辣椒產(chǎn)量性狀的表現(xiàn)型遺傳基因起主導(dǎo)作用，適應(yīng)外界環(huán)境能力相對較強(qiáng)。其大小依次為：果寬、果長、鮮果重、現(xiàn)蕾至門椒紅熟天數(shù)、單株產(chǎn)量、側(cè)枝數(shù)、單株結(jié)果數(shù)、單果優(yōu)良種子數(shù)、種子千粒重、始花節(jié)高、干物質(zhì)含量、株高、維生素C含量、鹽酸不溶性灰分含量。狹義遺傳力反映了在表型變異中由加性效應(yīng)引起的變異的相對重要性，它的大小反映了親代性狀遺傳給子代的能力。14個(gè)性狀的狹義遺傳力在39.92%～90.30%之間，大小依次為側(cè)枝數(shù)、單株產(chǎn)量、現(xiàn)蕾至門椒紅熟天數(shù)、果長、單株結(jié)果數(shù)、干物質(zhì)含量、鮮果重、維生素C含量、種子千粒重、單果優(yōu)良種子數(shù)、果寬、始花節(jié)高、株高、鹽酸不溶性灰分。針對自交系選育，狹義遺傳力高的側(cè)枝數(shù)、單株產(chǎn)量數(shù)等性狀，早代選擇比較適宜。一般配合力相對重要性和特殊配合力相對重要性是指在遺傳方差中各自所占的比例。試驗(yàn)結(jié)果表明，14個(gè)性狀中除鹽酸不溶性灰分的一般配合力小于50%外，其它均大于50%；除鹽酸不溶性灰分外，其它13個(gè)性狀的加性方差均大于顯性方差，說明這些性狀能夠真實(shí)地傳遞給后代，是基因累加作用的結(jié)果。

表3 主要性狀遺傳參數(shù)估計(jì)

3 小結(jié)與討論

對10個(gè)親本材料14個(gè)性狀的一般配合力分析結(jié)果可以看出，Z 024、Z 032、Z 094、Z 137、Z 204多數(shù)性狀的一般配合力效應(yīng)值均較高，特別是單株產(chǎn)量的一般配合力效應(yīng)值較高，說明Z 024、Z 032、Z 094、Z 137、Z 204是綜合性狀配合力較好的自交系材料。以這些材料為親本的雜交組合單株產(chǎn)量的特殊配合力相對較高。分析結(jié)果還表明，不同親本的一般配合力在同一性狀上差異較大，同一自交系的不同性狀方面差異也較大。

對各組合性狀的特殊配合力進(jìn)行分析，結(jié)果表明單株產(chǎn)量排名前3位的組合為Z 137×Z 204、Z 009×Z 024、Z 139×Z 004。其中Z 137×Z 204多數(shù)性狀的特殊配合力效應(yīng)值為正值，且親本的一般配合力較高，所以該組合為最佳組合方案。而Z 009×Z 024、Z 139×Z 004中，有一個(gè)親本的一般配合力為負(fù)值，所以不是最理想的組合方案。

遺傳參數(shù)分析結(jié)果表明，除鹽酸不溶性灰分外，單株產(chǎn)量、現(xiàn)蕾至門椒紅熟天數(shù)、果長、單株結(jié)果數(shù)、干物質(zhì)含量、鮮果重、維生素C含量、種子千粒重、單果優(yōu)良種子數(shù)、果寬、始花節(jié)高、株高等性狀的一般配合力方差遠(yuǎn)大于特殊配合力方差，加性方差遠(yuǎn)大于顯性方差，說明這些性狀在F1中的表現(xiàn)主要受加性基因效應(yīng)影響。鹽酸不溶性灰分的一般配合力方差小于特殊配合力方差，加性方差小于顯性方差，說明顯性基因起主要作用，性狀受環(huán)境影響較大。且單株產(chǎn)量、現(xiàn)蕾至門椒紅熟天數(shù)、果長、單株結(jié)果數(shù)、干物質(zhì)含量、鮮果重、維生素C含量、種子千粒重、單果優(yōu)良種子數(shù)、果寬、始花節(jié)高、株高等性狀的狹義遺傳力較高，說明這些性狀在早代進(jìn)行選擇的可靠性較大。鹽酸不溶性灰分的狹義遺傳力較低，說明易受環(huán)境影響，不利于早代選擇。